專利名稱：一種仿生結構機械傳動機器人的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種仿生結構機械傳動機器人。
背景技術：
機器人是一種自動執(zhí)行工作的機器裝置，一般由執(zhí)行機構、驅動裝置、檢測裝置和控制系統(tǒng)等組成，驅動裝置是驅使執(zhí)行機構運動的機構，執(zhí)行機構很重要的一塊是有著人手功能的機械手，機器人使用的驅動裝置主要是電力驅動裝置，如步進電機、伺服電機等，此外也有采用液壓、氣動等驅動裝置，如果采用氣動液壓的話，作用力小，不帶自鎖且噪聲大；另外，機械手是需要進行手抓，旋轉等操作，目前驅動機械手操作的傳動機構也都比較復雜。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為了提供一種傳動結構簡單、傳動效果好的仿生結構機械傳動機器人。一種仿生結構機械傳動機器人，包括機械手、支撐軸和設置在所述支撐軸上的第一橫軸，還包括設置在所述第一橫軸內部，且與所述第一橫軸內壁有間距的第二橫軸、與所述第二橫軸連接，且與所述第一橫軸內壁有間距的第三橫軸、設置在所述第二橫軸內部，且與所述第二橫軸內壁有間距的第一傳動軸、設置在所述第一傳動軸內部、且與所述第一傳動軸內壁有間距的第二傳動軸、設置在所述機械手內部，且上端凸出于所述機械手上表面的蝸桿、位于所述蝸桿上側且與所述蝸桿有間距的轉動軸、內圈與所述蝸桿上端外圈嚙合連接的第一齒輪、與所述第一齒輪的外圈哨合連接的第二齒輪、設置在所述第二傳動軸的一端，且與所述第二齒輪嚙合連接的第三齒輪、與所述轉動軸鍵連接，且與所述第二齒輪之間有間距的第五齒輪、設置在所述第一傳動軸的一端，且與所述第五齒輪嚙合連接的第四齒輪。本發(fā)明中，所述機械手包括若干個機械手指，所述機械手指下端設置有手指壓板，所述機械手指的上端設置有手指蝸輪，所述手指蝸輪與所述蝸桿嚙合連接。本發(fā)明中，所述機械手指的數量為2 8個，優(yōu)選的是3個。本發(fā)明中，所述第二橫軸連接有第一電機，所述第二傳動軸連接有第三電機，所述第一傳動軸連接有第二電機。本發(fā)明中，所述第一電機和所述第二電機均設置在所述第一橫軸上靠近所述支撐
軸的一端。本發(fā)明中,所述第三橫軸與所述第二橫軸的長度之和大于所述第一橫軸的長度。本發(fā)明中，所述第二齒輪與所述轉動軸同軸，且所述第二齒輪與所述轉動軸之間有間距。本發(fā)明中，所述第三橫軸上靠近所述機械手的一端設置有旋轉支撐塊，且所述轉動軸兩端分別設置在所述旋轉支撐塊兩個側壁上。本發(fā)明具有的有益效果通過第二電機帶動第三齒輪轉動，第三齒輪帶動第二齒輪轉動，第二齒輪帶動第一齒輪轉動，第一齒輪帶動與其嚙合連接的蝸桿轉動，蝸桿會帶動機械手指上的蝸輪轉動，進而實現了機械手指的手抓功能，相當于人手的手指抓物；另外，第一電機帶動第四齒輪轉動，第四齒輪帶動第五齒輪轉動，第五齒輪會帶動整個轉動軸轉動，進而實現了機械手的旋轉功能，相當于人手的手腕轉動。由電機帶動，作用力大、噪聲小，整個裝置連接緊密，結構簡單，每個齒輪互不影響。


圖1為本發(fā)明機器人的結構示意圖；圖2為圖1的局部剖面結構示意圖；圖3為圖1的局部放大圖；圖4為圖3的分解結構圖；圖5為本發(fā)明中機械手的結構示意圖；圖6為圖5的剖面結構示意圖。
具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明作進一步描述，但本發(fā)明的保護范圍不僅僅局限于實施例。結合圖1、圖2、圖3和圖4所不,一種仿生結構機械傳動機器人,包括底座18、支撐軸19、機械手6、轉動軸1、蝸桿2、第一齒輪3、第二齒輪11、第三齒輪13、第四齒輪4、第五齒輪5、第一傳動軸10、第二傳動軸12、第一電機16、第二電機17、第三電機23、第一橫軸21、第二橫軸25、第三橫軸22、連接桿24和轉動支撐塊20。支撐軸19設置在底座18上，第一橫軸21設置在支撐軸19上。第二橫軸25設置在第一橫軸21的內部且與第一橫軸21的內壁有間距，第三橫軸22與第一橫軸21的內壁也有間距，第三橫軸22的與第二橫軸25的長度之和大于第一橫軸21的長度。第三橫軸22的一端與第二橫軸25連接，并且是花鍵連接，第三橫軸22的另一端設置有轉動支撐塊20，轉動支撐塊20的內部設置有轉動軸1，且轉動軸I的兩端剛好設置在轉動支撐塊20的兩個側壁上，轉動軸I位于蝸桿2的上側且與蝸桿2之間有間距，連接桿24的上端與轉動軸I連接、并且是鍵連接，連接桿24的下端與機械手6連接，轉動支撐塊20與連接桿24之間也有間距。第一傳動軸10設置在第二橫軸25的內部且與第二橫軸25的內壁有間距，第二傳動軸12設置在第一傳動軸10的內部、且與第一傳動軸10內壁之間有間距，第一電機16和第二電機17均設置在第一橫軸21上靠近支撐軸19的一端，第一電機16與第二橫軸25連接，第二電機17與第一傳動軸10連接，第三電機23與第二傳動軸12連接，第三電機23設置在第二傳動軸12上靠近支撐軸19的一端。第一橫軸21、第三橫軸22、第一傳動軸10與第二傳動軸12均同軸。第一橫軸21的直徑大于第三橫軸22的直徑，第三橫軸22的直徑大于第二橫軸25的直徑。繼續(xù)參照圖3和圖4所示，第四齒輪4設置在第一傳動軸10上遠離支撐軸19的一端，第五齒輪5設置在轉動軸I上且與轉動軸I鍵連接，第四齒輪4與第五齒輪5哨合連接。第三齒輪13設置在第二傳動軸12上遠離支撐軸19的一端，第三齒輪13的內圈與第二傳動軸12嚙合連接，第二齒輪11與轉動軸I同軸，但第二齒輪11的內圈與轉動軸I有間距，第二齒輪11與第五齒輪5之間有間距，第二齒輪11與第三齒輪13嚙合連接，第一齒輪3設置在機械手6的上表面,第一齒輪3的外圈與第二齒輪11哨合連接，實際上第二齒輪11起到關鍵的過渡作用，如果沒有第二齒輪11，讓第一齒輪3和第三齒輪13直接連接，則在機械手6沿著第一傳動軸10的軸向方向旋轉時,第一齒輪3和第三齒輪13會脫開；蝸桿2設置在機械手6的內部且上端凸出于機械手6的上表面,蝸桿2的上端與第一齒輪3的內圈嚙合連接。繼續(xù)參照圖5和圖6所示，機械手6包括殼體15和若干個機械手指7，殼體15位于機械手指7的上側，機械手6實際上是通過殼體15與連接桿24連接。機械手指7包括手指壓板8、銷軸9和手指蝸輪14，手指壓板8設置在機械手指7的下端，手指蝸輪14設置在機械手指7的上端，且手指壓板8通過銷軸9固定在機械手指7的下端，手指蝸輪14與蝸桿2嚙合連接，為滿足不同的要求，機械手指7的數量可改變，優(yōu)選的是，機械手指7的數量為2 8個，本實施例中，機械手指7的數量為3個。在實際工作時，第三電機23往一個方向運轉，會帶動第二傳動軸12轉動，進而帶動第三齒輪13轉動，第三齒輪13進一步帶動第二齒輪11轉動，第二齒輪11進一步帶動第一齒輪3轉動，第一齒輪3進一步帶動蝸桿2轉動，蝸桿2最后帶動與其嚙合連接的手指蝸輪14轉動，手指蝸輪14轉動后，帶動了機械手指7的轉動，機械手指7展開，可抓取物體，抓住之后，第三電機23反方向運轉，最后手指蝸輪14也反方向運轉，機械手指7合攏，將物體抓牢，機械手指7相當于起到了人手指的作用。第二電機17往一個方向運轉，帶動了第一傳動軸10運轉，進一步帶動了第四齒輪4轉動，第四齒輪4進一步帶動了第五齒輪5轉動，第五齒輪5進一步帶動了連接桿24轉動，連接桿24進一步帶動了機械手6轉動，由于轉動軸I的軸向與第一傳動軸10的軸向垂直，因此機械手6只會沿著平行于第一傳動軸10的軸向方向，做0° 90°的旋轉；若第二電機17換成反方向運轉，則機械手6會相應的朝著反方向做0° 90°的旋轉。第一電機16運轉，帶動了第二橫軸25轉動，第二橫軸25帶動了第三橫軸22轉動，第三橫軸22帶動了轉動支撐塊20轉動，進一步帶動了機械手6轉動，而且機械手6是垂直于第一傳動軸10的軸線方向，做360°的旋轉。機械手6平行或者垂直于第一傳動軸10的方向旋轉，起到了相當于人手腕的功能。通過多個嚙合連接的齒輪的傳動、以及蝸輪蝸桿的傳動，機械手6可以方便的進行抓合、旋轉等操作，且該傳動精度高、作用力大、可靠性強，整個機器人的零件連接緊密，方便實用。最后應說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術方案，因此，盡管本說明書參照上述的各個實施例對本發(fā)明已進行了詳細的說明，但是，本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本發(fā)明進行修改或等同替換，而一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術方案及其改進，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍中。
權利要求
1.一種仿生結構機械傳動機器人，包括機械手(6)、支撐軸(19)和設置在所述支撐軸(19)上的第一橫軸(21)，其特征在于，還包括 設置在所述第一橫軸(21)內部,且與所述第一橫軸(21)內壁有間距的第二橫軸(25)、 與所述第二橫軸(25)連接，且與所述第一橫軸(21)內壁有間距的第三橫軸(22)、 設置在所述第二橫軸(25)內部，且與所述第二橫軸(25)內壁有間距的第一傳動軸(10)、 設置在所述第一傳動軸(10)內部、且與所述第一傳動軸(10)內壁有間距的第二傳動軸(12)、 設置在所述機械手(6 )內部，且上端凸出于所述機械手(6 )上表面的蝸桿(2 )、 位于所述蝸桿(2)上側且與所述蝸桿(2)有間距的轉動軸(I)、 內圈與所述蝸桿(2 )上端外圈嚙合連接的第一齒輪(3 )、 與所述第一齒輪(3 )的外圈嚙合連接的第二齒輪(11)、 設置在所述第二傳動軸(12)的一端，且與所述第二齒輪(11)嚙合連接的第三齒輪(13)、 與所述轉動軸(I)鍵連接，且與所述第二齒輪(11)之間有間距的第五齒輪(5)、 設置在所述第一傳動軸(10)的一端，且與所述第五齒輪(5)嚙合連接的第四齒輪(4)。
2.根據權利要求1所述的機器人，其特征在于，所述機械手(6)包括若干個機械手指(7),所述機械手指(7)下端設置有手指壓板(8)，所述機械手指(7)的上端設置有手指蝸輪(14)，所述手指蝸輪(14)與所述蝸桿(2)嚙合連接。
3.根據權利要求2所述的機器人，其特征在于，所述機械手指(7)的數量為2 8個。
4.根據權利要求3所述的機器人，其特征在于，所述機械手指(7)的數量為3個。
5.根據權利要求1所述的機器人，其特征在于，所述第二橫軸(25)連接有第一電機(16)，所述第二傳動軸(12)連接有第三電機(23)，所述第一傳動軸(10)連接有第二電機(17)。
6.根據權利要求5所述的機器人，其特征在于，所述第一電機(16)和所述第二電機(17)均設置在所述第一橫軸(21)上靠近所述支撐軸(19)的一端。
7.根據權利要求1所述的機器人，其特征在于，所述第三橫軸(22)與所述第二橫軸(25)的長度之和大于所述第一橫軸(21)的長度。
8.根據權利要求1所述的機器人，其特征在于，所述第二齒輪(11)與所述轉動軸(I)同軸，且所述第二齒輪(11)的內壁與所述轉動軸(I)之間有間距。
9.根據權利要求1所述的機器人，其特征在于，所述第三橫軸(22)上靠近所述機械手(6)的一端設置有旋轉支撐塊(20)，且所述轉動軸(I)兩端分別設置在所述旋轉支撐塊(20)兩個側壁上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種仿生結構機械傳動機器人，包括蝸桿、設置有手指蝸輪的機械手、第一齒輪、第二齒輪、第一傳動軸、第四齒輪、第五齒輪和轉動軸、第三齒輪和第二傳動軸，第二傳動軸轉動后，依次帶動第三齒輪、第二齒輪、第一齒輪、蝸桿和手指蝸輪轉動，進而帶動機械手指的轉動，可以手抓物體；第一傳動軸的轉動，依次帶動第四齒輪、第五齒輪和轉動軸轉動，進而帶動了整個機械手轉動，因此可以旋轉機械手。通過多個嚙合連接的齒輪的傳動、以及蝸輪蝸桿的傳動，機械手可以方便的進行抓合、旋轉等操作，類似人手的作用，且該傳動精度高、作用力大、可靠性強，整個機器人的零件連接緊密，方便實用。
文檔編號B25J9/10GK103056878SQ20121057066
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權日2012年12月25日
發(fā)明者孫國平, 郁育 申請人:無錫市天佑龍汛機械廠